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Cientistas do Reino Unido e da Nova Zelândia desenvolveram uma nova maneira de extrair dióxido de carbono do ar.
Todos os anos, mais de 35 mil milhões de toneladas de dióxido de carbono (CO 2 ) são libertadas na atmosfera, o que é a principal causa das alterações climáticas. Cientistas que estudam formas de “capturar” parte deste gás criaram um novo método que, dizem, poderia permitir que o dióxido de carbono fosse extraído do ar e potencialmente reutilizado em processos de produção neutros em carbono.
A professora Patricia Hunt, da Escola de Ciências Químicas e Físicas e pesquisadora associada do Instituto MacDiarmid, diz que extrair dióxido de carbono do ar é um quebra-cabeça “difícil” de resolver.
“Parte do dióxido de carbono pode ser capturado na fonte – por exemplo, nas chaminés de fábricas e centrais eléctricas que queimam combustíveis fósseis. No entanto, uma vez que o dióxido de carbono está na atmosfera, torna-se muito mais difícil extraí-lo.
“O primeiro problema é que o ar é composto principalmente por nitrogênio e oxigênio, e temos que selecionar e depois capturar o dióxido de carbono, que só está presente em pequenas quantidades – cerca de 0,04%. muita energia”, acrescenta.
O professor Hunt e pesquisadores do Reino Unido criaram um método que não requer grandes quantidades de energia.
Eles desenvolveram e testaram uma membrana sintética que permite a permeação do dióxido de carbono, que é um pouco como um filtro de alta tecnologia. O sistema de membrana foi projetado para “isolar” a energia gerada pelas diferenças de umidade entre o ar seco de um lado da membrana e o ar úmido (úmido) – tornado úmido pela introdução de água – do outro lado, explica. .
No laboratório, os investigadores conseguiram explorar esta energia para bombear dióxido de carbono para fora do ar, evitando a necessidade de uma fonte de energia externa.
“Se pensarmos numa central hidroeléctrica, sabemos que a água que desce produz energia”, afirma Patricia Hunt. “No sistema de membranas que desenvolvemos, a água que desce foi utilizada para alimentar a captura de dióxido de carbono, permitindo a sua realização. concentrado para que possa ser reutilizado.”
“Para cada molécula de água que caía na membrana, uma molécula de dióxido de carbono era armazenada, e isso nos deu a ideia de que havia uma ligação entre os dois processos. Usando modelagem computacional, pudemos então analisar as coisas em nível molecular para. determinar o que estava acontecendo.”
O co-pesquisador Greg Mutch, da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, comparou o processo a uma roda d’água em um moinho de farinha: “Enquanto o moinho usa água para descer e impulsionar o processo de moagem, nós a usamos para bombear dióxido de carbono para fora do ar. ”
Felizmente, os pesquisadores não precisaram construir um moinho de farinha. Seus experimentos foram conduzidos em um reator de membrana de alumina, dispositivo usado para separar diferentes produtos químicos. Fora do laboratório, os reatores de membrana são um método comum para tratar águas residuais através da filtragem de contaminantes.
A membrana que usaram é um pouco como um cartucho de filtro de água do tamanho de um lápis – aquele em que o dióxido de carbono precisa de uma molécula de água e de um “impulso” de energia para ajudá-lo a passar, diz Hunt.
“Nossa pesquisa provou que um sistema de membrana pode remover o dióxido de carbono do ar sem a necessidade de uma grande fonte de energia externa. Esta tecnologia pode desempenhar um papel importante na enorme tarefa de combater as emissões de carbono, mas será necessário mais trabalho”. disse o pesquisador. Desenvolver e testar sua aplicação fora do laboratório.
Os resultados da pesquisa, liderada pelo professor Ian Metcalfe, da Universidade de Newcastle, foram publicados na revista Nature Energy.
Pesquisadores da Universidade de Strathclyde, University College London, Universidade de Oxford e Imperial College London também participaram deste trabalho.
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